DE1150753B

DE1150753B - Stufenlos regelbare Drosselspule

Info

Publication number: DE1150753B
Application number: DEW29110A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Weishaupt
Original assignee: FRIEDRICH WEISHAUPT
Current assignee: FRIEDRICH WEISHAUPT
Priority date: 1960-12-17
Filing date: 1960-12-17
Publication date: 1963-06-27

Description

Stufenlos regelbare Drosselspule Stufenlos regelbare Drosselspulen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Soweit der zur stufenlosen Regelung bewegliche Eisenkernteil einschenklig ausgebildet ist, umfaßt der ortsfeste Kernteil die Spule zweischenklig rundum bis auf eine Jochöffnung, in welcher der bewegliche Eisenkernteil zum Ein- und Ausschieben in die Spule beweglich ist. Wegen der weitgehenden Umfassung der Spule durch den ortsfesten Kernteil läßt sich jedoch auch bei völlig aus der Jochöffnung herausgezogenem Kernteil eine nicht unbeträchtliche Induktion in der Spule nicht ausschließen. Mit einer solchen Drossel läßt sich daher nicht bis zum Ohmschen Widerstand der Spule herunterregeln.
Um das zu erreichen, sind regelbare Drosselspulen bekannt, bei denen der bewegliche Kernteil zweischenklig ausgebildet und mit einem Schenkel in die Spule ein- und ausschiebbar ist. Der ortsfeste Kernteil ist außerhalb der Spule an derem Ende angeordnet, an welchem die Polstimfläche des beweglichen Kernteiles frontal mit dem ortsfesten Kernteil zur Berührung kommt, welcher die Jochbrücke zum anderen Pol des beweglichen Kernteiles bildet.
Diese Ausführung hat jedoch erhebliche Nachteile und Schwierigkeiten: Das Abheben des beweglichen Kernteils von der Jochbrücke, das senkrecht zur frontseitigen Anlage erfolgen muß, erfordert große Kräfte; diese können mit zunehmender elektrischer Leistung bis zu äußerst schwer beherrschbaren Größen ansteigen. Jeder Wegstrecke des beweglichen Kernteils entspricht etwa eine Verdoppelung des für die Veränderung des Kraftfeldes maßgebenden Luftspalts, so daß die Regelgenauigkeit nicht proportional zum Verschiebeweg verläuft. Die Zweischenkligkeit des beweglichen Kernteils läßt gegenüber einem Einsehenkligen den Raumbedarf und die zu bewegende Masse verdoppeln.
Nicht viel besser ist eine andere bekannte Ausführung, bei welcher der bewegliche Kernteil zweischenklig ausgebildet ist und mit jedem Schenkel in je eine Spule ein- und ausschiebbar ist, während der ortsfeste Kernteil außerhalb der Spulen zwischen den Schenkeln des beweglichen Kernteils liegt. Hier erfordert vor allem das Herausheben der Schenkelenden aus beiden Spulen sehr große Kraft, weil die beiden Spulen zusammen das Kraftfeld zu schließen bestrebt sind. Deshalb läßt sich auch mit dieser Anordnung nicht ausreichend herunterregeln.
Letzteres ist auch bei einer anderen bekannten Ausführung der Fall, bei welcher der ortsfeste Kernteil mit einem Schenkel in der Spule liegt, wobei ein beweglicher Kernteil an beiden Polschenkeln des ortsfesten Kernteils vorbeidrehbar ist. Eisen in der Spule läßt aber stets eine bedeutende Induktivität entstehen, welche ein Herunterregeln bis auf den Ohmschen Widerstand der Spule ausschließt.
Mit der Erfindung sollen nun diese Mängel und Nachteile der bekannten Ausführungen beseitigt werden. Dies gelingt mit einfachen Mitteln gemäß der Erfindung dadurch, daß der bewegliche Kernteil in an sich bekannter Weise einschenklig ausgebildet ist und der ortsfeste Kernteil eine die Spule einseitig außen umkragende Form hat und so angeordnet ist, daß die beiden Polstirnflächen mit der Längsstoßkante des beweglichen Kernteils fluchten.
Mit der erfindungsgemäßen Drossel läßt sich weitgehend bis an den Null-Wert herunterregeln, weil der die Spule einseitig umkragende ortsfeste Kernteil bei voll herausgezogenem beweglichen Kernteil fast keine Induktionswirkung mehr in der Spule zuläßt, so daß nur noch der Ohmsche Widerstand der Spule übrigbleibt. Zum Verschieben des beweglichen Kernteiles kommt man mit geringen Kräften aus, da die Verschiebearbeit nicht mit einem frontalen Abheben der Polflächen beginnt, sondern diese vielmehr parallel zueinander verschoben werden, so daß mit einer zunehmenden Verkleinerung bzw. Vergrößerung der Polflächen bereits eine kontinuierliche Regelung eintritt. Die somit erzielbare feinfühlige Regelung wird dabei mit einem technischen Aufwand erreicht, der mit vergleichsweise gleichen Eisenmengen wie die bekannten Drosseln auskommt und dabei eine maximale Regelwirkung erreicht.
Die Regelwirkung wird erleichtert, wenn erfindungsgemäß die Längsstoßkante des beweglichen Kernteils und die ihr zugewandten Polstirnflächen des ortsfesten Kernteils geschliffen sind und ferner sämtliche Tragteile, insbesondere auch der Spulenkörper, aus Isolierstoff bestehen.
Zum Ausschalten auch des Ohmschen Widerstandes der Drosselspule dienen gemäß der Erfindung zwei Kontakte, über welche bei voll herausgezogenem Eisenkern die Drosselspule kurzgeschlossen wird.
Die erfindungsgemäße Drossel ist für Leistungen verschiedener Art gleich vorteilhaft verwendbar, z. B. für Heizgeräte, Transformatoren, Aufzüge, Kräne, Beleuchtungen, Gleichrichter als induktiver Vorschaltwiderstand oder als Anlasser für Drehstrommotoren u. dgl. Je größer die Leistungen sind, um so deutlicher machen sich dabei ihre Vorzüge geltend.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in drei zueinander senkrechten Ansichten dargestellt, wobei die Aufstellungslage an sich beliebig sein kann, z. B. auch so, daß der halbrunde ortsfeste Kernteil 1 waagerecht liegt.
Der ortsfeste Kernteil 1 umkragt die Spule 5, deren Wicklung aus Kupfer oder Aluminium besteht und von einem Spulentragkörper 4 aus Pertinax gehalten ist. Der bewegliche Eisenkern 2 besteht aus Eisenlamellen, die zwischen Deckplatten 3 aus Pertinax mittels isolierter Kupferbolzen zusammengehalten sind. Die den Polflächen des Kernteiles 1 zugewandten Flanken des beweglichen Kerns 2 sind ebenso wie die genannten Polflächen des Kernteils 1 geschliffen und liegen bei Wechselstrom satt aneinander, während bei Gleichstrom die Polflächen des ortsfesten Kernteils 1 nicht gezeichnete Isolierbeläge aufweisen. Der bewegliche Eisenkern 2 ist zwischen Führungen 7 aus Pertinax einerseits und zwischen den Gehäuseseitenwänden 6 ebenfalls aus Pertinax geführt. An diesen Gehäuseseitenwänden 6 ist auch die Halteplatte 8 für den Spulentragkörper 4 mit Schrauben 12 angeflanscht, die sich auf der gegenüberliegenden Seite im ortsfesten Kernteil 1 abstützen. Über ein Handrad 11 und eine Gewindespindel 9 ist der bewegliche Eisenkern 2 in einer Gewindeführung im Querblatt 10 verschiebbar.
Nicht gezeichnet ist eine am herausgezogenen Ende des Eisenkerns vorgesehene Kontaktbrücke zum Kurzschließen der Drosselspule im voll herausgezogenen Zustand an zwei entsprechend angeordneten Kontakten. Das gezeichnete Ausführungsbeispiel ist für den Regelantrieb bei Hochvakuumanlagen (für Verdampfungs- oder Glimmverfahren) bestimmt. Statt in Luft kann die Drossel natürlich auch in öl liegen, was vor allem auch den Vorteil hat, daß der Bewegungsreibungswiderstand verringert und ein bei Wechselstrom mögliches Brummen vermindert wird.
Statt der gezeichneten Verstellung des beweglichen Eisenkerns können natürlich alle möglichen anderen Verstelltriebe, z. B. elektrische, magnetische, verwendet werden, da dafür wenig Kraft erforderlich ist.
Weite Regelbereiche und große Belastungen lassen sich bei verhältnismäßig kleiner Bauweise beherrschen.

Claims

PATENTANSPROCHE: 1. Stufenlos regelbare Drosselspule mit einem beweglichen, in die Spule ein- und ausschiebbaren Eisenkernteil und einem ortsfesten, einseitig außerhalb der Spule angeordneten Eisenkernteil, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kernteil in an sich bekannter Weise einschenklig ausgebildet ist und der ortsfeste Kernteil eine die Spule einseitig außen umkragende Form hat und so angeordnet ist, daß seine beiden Polstirnflächen mit der Längsstoßkante des beweglichen Kernteils fluchten.
2. Drosselspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstoßkante des beweglichen Kernteils und die ihr zugewandten Polstirnflächen des ortsfesten Kernteils geschliffen sind.
3. Drosselspule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Tragteile, insbesondere auch der Spulen-Tragkörper (4), aus Isolierstoff bestehen.
4. Drosselspule nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Kontakte, über welche bei voll herausgezogenem Eisenkern die Drosselspule kurzgeschlossen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 815 817, 846133, 552 546, 200 940; deutsche Gebrauchsmuster Nr.1736189, 1799 310.